RU2253683C1 - Method of forming nitrogen-controllable atmosphere - Google Patents
Method of forming nitrogen-controllable atmosphere Download PDFInfo
- Publication number
- RU2253683C1 RU2253683C1 RU2003136203/02A RU2003136203A RU2253683C1 RU 2253683 C1 RU2253683 C1 RU 2253683C1 RU 2003136203/02 A RU2003136203/02 A RU 2003136203/02A RU 2003136203 A RU2003136203 A RU 2003136203A RU 2253683 C1 RU2253683 C1 RU 2253683C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitrogen
- controlled atmosphere
- amount
- hydrocarbon fuel
- combustion
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 title claims abstract description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 82
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 27
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 27
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- -1 electricity Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам производства и получения азотных контролируемых (экзотермических) атмосфер, применяемых при термической обработке металлов, и может быть применено на заводах металлургической и машиностроительной промышленности.The invention relates to processes for the production and production of nitrogen controlled (exothermic) atmospheres used in the heat treatment of metals, and can be used in factories of the metallurgical and engineering industries.
Известен способ получения контролируемой атмосферы [1], согласно которомуA known method of obtaining a controlled atmosphere [1], according to which
- смесь природного газа и воздуха направляют в обогреваемый извне слой катализатора (например, ГИАП-3), в присутствии которого при t=1050° С происходит сгорание (конверсия природного газа с кислородом воздуха) при коэффициенте расхода воздуха α =0,25-0,50;- a mixture of natural gas and air is sent to an externally heated catalyst bed (for example, GIAP-3), in the presence of which combustion occurs at t = 1050 ° C (conversion of natural gas with atmospheric oxygen) at an air flow coefficient α = 0.25-0 ,fifty;
- образовавшиеся при этом продукты конверсии (об.%: СО=20; H2=40; СО2=0,1; СН4=0,2; Н2=0,6; N2=39,1) направляют на предварительное охлаждение;- the resulting conversion products (vol.%: CO = 20; H 2 = 40; CO 2 = 0.1; CH 4 = 0.2; H 2 = 0.6; N 2 = 39.1) are sent to pre-cooling;
- часть предварительно охлажденных продуктов конверсии смешивают с азотом, содержащим до 1,0 об.% кислорода, и далее полученную смесь, дополнительно охлажденную за счет разбавления азотом, направляют на очистку от кислорода в слой катализатора (например, низкотемпературный катализатор или палладиевый);- part of the pre-chilled conversion products is mixed with nitrogen containing up to 1.0 vol.% oxygen, and then the resulting mixture, additionally cooled by dilution with nitrogen, is sent for purification from oxygen in the catalyst layer (for example, a low-temperature catalyst or palladium);
- очищенный от кислорода на катализаторе газ смешивают с оставшейся частью предварительно охлажденных продуктов конверсии, после чего смесь окончательно охлаждают водой до t=20° С и при этом получается атмосфера, близкая по своему составу к контролируемой атмосфере богатого экзогаза.- the gas purified from oxygen on the catalyst is mixed with the remaining part of the pre-cooled conversion products, after which the mixture is finally cooled with water to t = 20 ° C and an atmosphere is obtained that is close in composition to the controlled atmosphere of rich exogas.
Недостатки способа [1]:The disadvantages of the method [1]:
- процесс сжигания углеводородов (природного газа) ведут при α = 0,25-0,50, т.е. процесс эндотермичен и поэтому энергоемкий (требует дополнительного подвода тепла извне и дорогостоящих никельсодержащих или палладиевых катализаторов);- the process of burning hydrocarbons (natural gas) is carried out at α = 0.25-0.50, i.e. the process is endothermic and therefore energy-intensive (requires additional heat supply from the outside and expensive nickel-containing or palladium catalysts);
- процесс получения защитной атмосферы является дорогостоящим и ненадежным, т.к. снижается содержание водорода в производимой контролируемой атмосфере, который расходуется на связывание входящего в разбавитель - азот - кислорода, во время каталитической реакции Н2+1/2О2 ⇔ Н2О и тем самым увеличивается содержание влаги - вредной примеси в производимой атмосфере.- the process of obtaining a protective atmosphere is expensive and unreliable, because the hydrogen content in the produced controlled atmosphere decreases, which is spent on binding the oxygen entering the diluent, nitrogen, during the catalytic reaction Н 2 + 1 / 2О 2 ⇔ Н 2 О, and thereby the moisture content, a harmful impurity in the produced atmosphere increases.
Известен способ получения контролируемой атмосферы на базе продуктов сгорания природного газа [2]. Способ состоит в том, что в освобожденные от двуокиси углерода и избытка влаги продукты сгорания природного газа, выполняющие роль газа-разбавителя, подают необходимое количество природного газа и смесь подвергают конверсии на никелевом катализаторе при температуре 1000° С. Этот способ сложен в реализации, а получаемая атмосфера имеет высокую себестоимость из-за необходимости очистки и частичной осушки продуктов сгорания, а также необходимости применения дорогостоящего никельсодержащего катализатора.A known method of obtaining a controlled atmosphere based on the products of natural gas combustion [2]. The method consists in the fact that the natural gas combustion products acting as a diluent gas are freed from carbon dioxide and excess moisture, the required amount of natural gas is supplied and the mixture is converted on a nickel catalyst at a temperature of 1000 ° C. This method is difficult to implement, and the resulting atmosphere has a high cost due to the need for cleaning and partial drying of the combustion products, as well as the need to use an expensive nickel-containing catalyst.
Известен способ получения контролируемой атмосферы, предотвращающей окисление и обезуглероживание металла [3]. Способ состоит в том, что углеводородное топливо сжигают с коэффициентом расхода воздуха α =0,30-0,55.A known method of obtaining a controlled atmosphere that prevents oxidation and decarburization of metal [3]. The method consists in the fact that hydrocarbon fuel is burned with an air flow coefficient α = 0.30-0.55.
Недостатком способа является необходимость энергозатрат на подогрев воздуха или газовоздушной смеси, а также повышенный расход углеводородного топлива.The disadvantage of this method is the need for energy to heat the air or gas-air mixture, as well as increased consumption of hydrocarbon fuel.
Известен способ получения контролируемой атмосферы на базе технического азота [4], согласно которому в технический азот добавляют природный газ в количестве 2,0-2,5 объема кислорода, содержащегося в техническом азоте, и полученную смесь подвергают конверсии на никелевом катализаторе. Недостатками этого способа являются ненадежность производства, необходимость применения дорогостоящего катализатора.A known method of producing a controlled atmosphere based on technical nitrogen [4], according to which natural gas is added to technical nitrogen in an amount of 2.0-2.5 volumes of oxygen contained in technical nitrogen, and the resulting mixture is subjected to conversion on a nickel catalyst. The disadvantages of this method are the unreliability of production, the need for an expensive catalyst.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ производства азотной контролируемой атмосферы, описанный при производстве защитной атмосферы и внедренный на агрегатах “N2” [5, стр.156-164]. Суть данного способа заключается в неполном сжигании углеводородного топлива (природный газ сжигается при коэффициенте расхода воздуха α в=0,90-0,95), абсорбционной очистке продуктов горения от двуокиси углерода с замкнутой системой восстановления свойств абсорбента и адсорбционной очистке от паров влаги с последующей регенерацией и охлаждением адсорбента путем продувки соответственно горячей и холодной производимой защитной атмосферой, вырабатываемой агрегатом “N2”. Недостатками этого способа являются большие затраты на изготовление и эксплуатацию оборудования и относительно высокая себестоимость производимой азотной атмосферы.Closest to the proposed invention in technical essence is a method of producing a nitrogen controlled atmosphere, described in the production of a protective atmosphere and implemented on the units “N 2 ” [5, p.156-164]. The essence of this method is the incomplete combustion of hydrocarbon fuels (natural gas is burned at an air flow coefficient α in = 0.90-0.95), absorption cleaning of combustion products from carbon dioxide with a closed system for restoring the properties of the absorbent and adsorption cleaning from moisture vapor, followed by regeneration and cooling of the adsorbent by purging, respectively, with the hot and cold protective atmosphere produced by the N 2 unit. The disadvantages of this method are the high cost of manufacturing and operating equipment and the relatively high cost of the nitrogen atmosphere produced.
Кроме того, недостатком способа является также и значительное увеличение расхода энергоресурсов (углеводородного топлива, электроэнергии, воды) и материалов (абсорбента - моноэтаноламина, адсорбента) при необходимости увеличения количества производимой азотной контролируемой атмосферы (повышении производительности процесса).In addition, the disadvantage of this method is also a significant increase in the consumption of energy resources (hydrocarbon fuel, electricity, water) and materials (absorbent - monoethanolamine, adsorbent), if necessary, to increase the amount of nitrogen produced in a controlled atmosphere (increase process productivity).
Сущность изобретения заключается в том, что в предлагаемом способе производства азотной контролируемой атмосферы, включающем неполное сжигание углеводородного топлива, абсорбционную очистку продуктов горения от двуокиси углерода с замкнутой системой восстановления свойств абсорбента и адсорбционную очистку от паров влаги с последующей регенерацией и охлаждением адсорбента путем продувки соответственно горячей и холодной производимой защитной атмосферой, согласно изобретению в камеру сжигания подают дополнительно смесь углеводородного газа в количестве, равном 4-7% от объема исходного углеводородного топлива, и технического азота, взятого в количестве 20-40% от объема производимой готовой азотной контролируемой атмосферы.The essence of the invention lies in the fact that in the proposed method for the production of a nitrogen controlled atmosphere, including the incomplete combustion of hydrocarbon fuel, the absorption treatment of combustion products from carbon dioxide with a closed system for restoring the properties of the absorbent and adsorption purification from moisture vapor, followed by regeneration and cooling of the adsorbent by blowing respectively hot and cold produced protective atmosphere, according to the invention, an additional mixture of carbohydrate is fed into the combustion chamber native gas in an amount equal to 4-7% of the volume of the original hydrocarbon fuel, and technical nitrogen, taken in the amount of 20-40% of the volume of the produced finished nitrogen controlled atmosphere.
Технический результат от применения предлагаемого способа заключается в увеличении производительности получения азотной контролируемой атмосферы при сохранении ее качественных характеристик и сокращении удельного расхода углеводородного топлива за счет утилизации технического азота - побочного продукта кислородных станций, выбрасываемого в воздушный бассейн, что в конечном итоге удешевит процесс производства атмосферы.The technical result from the application of the proposed method is to increase the production rate of a nitrogen controlled atmosphere while maintaining its quality characteristics and reducing the specific consumption of hydrocarbon fuel due to the utilization of technical nitrogen - a by-product of oxygen stations discharged into the air pool, which ultimately will reduce the cost of the atmosphere production process.
По предлагаемому способу технический азот, содержащий 97,0% азота и 3,0% кислорода и получаемый как побочный продукт кислородных станций, смешивают с углеводородным газом в указанных выше количествах и подают в высокотемпературную зону камеры сжигания (например, в камеру сжигания агрегатов “N2” для производства азотной контролируемой атмосферы. Температура продуктов сгорания в этой зоне на агрегатах “N2” при α в=0,90-0,95 составляет 1300-1400° С).According to the proposed method, technical nitrogen containing 97.0% nitrogen and 3.0% oxygen and obtained as a by-product of oxygen stations is mixed with hydrocarbon gas in the above amounts and fed into the high-temperature zone of the combustion chamber (for example, in the combustion chamber of the “N 2 "for the production of nitrogen controlled atmosphere. The temperature of the combustion products in this zone in aggregates" N 2 "with α in = 0,90-0,95 is 1300-1400 ° C).
Дополнительно вводимый углеводородный газ связывается со свободным кислородом, поступающим с техническим азотом, а также с неиспользованным при горении топлива в камере сжигания кислородом воздуха; кроме того, происходит конверсия углеводородного топлива водяным паром и углекислотой, содержащимися в продуктах горения, по реакциям:Additionally, the introduced hydrocarbon gas is associated with free oxygen supplied with technical nitrogen, as well as with the unused fuel in the combustion chamber with atmospheric oxygen; in addition, there is a conversion of hydrocarbon fuel with water vapor and carbon dioxide contained in the combustion products, according to the reactions:
СН4+2O2⇔ СО2+2Н2OCH 4 + 2O 2 ⇔ CO 2 + 2H 2 O
СН4+Н2O⇔ СО+3Н2 CH 4 + H 2 O⇔CO + 3H 2
СН4+СО2⇔ 2СО+2Н2 CH 4 + CO 2 ⇔ 2CO + 2H 2
Таким образом, в составе продуктов горения увеличивается количество восстановительных компонентов СО и Н2.Thus, in the composition of combustion products, the amount of reducing components of CO and H 2 increases.
Технический азот, поступая в камеру сжигания, увеличивает количество продуктов горения (в конечном счете, готовой азотной контролируемой атмосферы), одновременно разбавляя увеличенное количество СО и Н2 до их величин, обусловленных паспортным составом контролируемой атмосферы агрегата “N2”.Technical nitrogen entering the combustion chamber increases the amount of combustion products (ultimately, the finished nitrogen controlled atmosphere), while diluting the increased amount of CO and H 2 to their values, due to the nameplate composition of the controlled atmosphere of the “N 2 ” unit.
Регулируя количество дополнительного углеводородного газа, подаваемого в камеру сжигания, получают и поддерживают заданный состав увеличенного количества продуктов горения в зависимости от количества добавляемого технического азота и содержания в нем кислорода с тем, чтобы полученная азотная контролируемая атмосфера по составу полностью соответствовала составу заданной азотной контролируемой атмосферы, получаемой от неполного сжигания исходного углеводородного топлива без добавок технического азота и дополнительного углеводородного газа.By adjusting the amount of additional hydrocarbon gas supplied to the combustion chamber, a predetermined composition of an increased amount of combustion products is obtained and maintained depending on the amount of technical nitrogen added and the oxygen content therein, so that the obtained nitrogen controlled atmosphere in composition complies fully with the composition of a given nitrogen controlled atmosphere, obtained from incomplete combustion of the original hydrocarbon fuel without additives of technical nitrogen and additional hydrocarbon gas-stand.
При увеличении количества технического азота более 40% от объема готовой производимой контролируемой атмосферы и углеводородного газа более 7% от объема исходного углеводородного топлива, подаваемых в камеру сгорания, ухудшается состав производимой контролируемой атмосферы.With an increase in the amount of technical nitrogen more than 40% of the volume of the finished produced controlled atmosphere and hydrocarbon gas more than 7% of the volume of the original hydrocarbon fuel supplied to the combustion chamber, the composition of the produced controlled atmosphere deteriorates.
С уменьшением количественного соотношения в смеси технического азота (менее 20%) и углеводородного газа (менее 4%) производство контролируемой атмосферы становится экономически нецелесообразным.With a decrease in the quantitative ratio in the mixture of technical nitrogen (less than 20%) and hydrocarbon gas (less than 4%), the production of a controlled atmosphere becomes economically inexpedient.
Для пояснения изложенного ниже приведены примеры осуществления способа.To clarify the following, examples of the method.
Исходные данные к примерамSource data for examples
1. Исходный состав продуктов сгорания (например, для агрегата N2-800П до очистки от СО2 и осушки Н2О), об.% (для всех примеров):1. The initial composition of the combustion products (for example, for the unit N 2 -800P before cleaning from CO 2 and drying N 2 O), vol.% (For all examples):
СO2=8,80CO 2 = 8.80
СО=1,11СО = 1,11
Н2=0,87H 2 = 0.87
Н2O=20,04H 2 O = 20.04
N2=69,18N 2 = 69.18
Количество продуктов горения, м3/ч:The amount of combustion products, m 3 / h:
Vпг = 1431,6V pg = 1431.6
Температура, ° С t=1300Temperature, ° С t = 1300
Коэффициент расхода воздуха α в=0,95Air consumption coefficient α in = 0.95
2. Состав готовой произведенной азотной контролируемой атмосферы (после очистки и осушки), об.%:2. The composition of the finished produced nitrogen controlled atmosphere (after cleaning and drying), vol.%:
СO2=0,10CO 2 = 0.10
O2=0,005O 2 = 0.005
СО=1,54CO = 1.54
Н2O=0,01H 2 O = 0.01
Н2=1,21H 2 = 1.21
N2=остальное до 100 об.%N 2 = the rest is up to 100 vol.%
Количество готовой азотной контролируемой атмосферы, м3/ч:The amount of finished nitrogen controlled atmosphere, m 3 / h:
Vг.э=1018,73V ge = 1018.73
3. Состав технического азота, об.%:3. The composition of technical nitrogen, vol.%:
N2=97,0N 2 = 97.0
O2=3,0O 2 = 3.0
Пример 1Example 1
К исходным высокотемпературным продуктам сгорания, СO2, Н2O, N2, СО и Н2, образующимся в камере сжигания агрегата N2-800П и имеющим температуру 1300-1400° С, добавляют:To the initial high-temperature combustion products, СО 2 , Н 2 O, N 2 , СО and Н 2 , formed in the combustion chamber of N 2 -800P unit and having a temperature of 1300-1400 ° С, add:
- 200 м3/ч технического азота (или ~20% от объема первоначального производимой готовой контролируемой атмосферы);- 200 m 3 / h of technical nitrogen (or ~ 20% of the initial produced ready-made controlled atmosphere);
- 5 м3/ч природного газа (или ~ 4% от расхода исходного углеводородного топлива).- 5 m 3 / h of natural gas (or ~ 4% of the flow rate of the original hydrocarbon fuel).
Состав и количество готовой азотной контролируемой атмосферы после осуществления способа (об.%):The composition and quantity of the finished nitrogen controlled atmosphere after the implementation of the method (vol.%):
СO2=0,10CO 2 = 0.10
СО=1,67СО = 1.67
Н2=1,31H 2 = 1.31
O2=0,005O 2 = 0.005
Н2O=0,01H 2 O = 0.01
N2=остальное до 100%N 2 = rest up to 100%
Количество, м3/ч: Vг.э=1220,73.Amount, m 3 / h: V g.E. = 1220.73.
Пример 2Example 2
К исходным высокотемпературным продуктам сгорания одновременно добавляют:At the same time, the following are added to the initial high-temperature combustion products:
- 300 м3/ч технического азота (или ~30% от объема первоначального производимой готовой контролируемой атмосферы);- 300 m 3 / h of technical nitrogen (or ~ 30% of the initial produced ready-made controlled atmosphere);
- 7 м3/ч природного газа (или ~5,3% от расхода исходного углеводородного топлива).- 7 m 3 / h of natural gas (or ~ 5.3% of the flow rate of the original hydrocarbon fuel).
Состав и количество готовой азотной контролируемой атмосферы после осуществления способа (об.%):The composition and quantity of the finished nitrogen controlled atmosphere after the implementation of the method (vol.%):
СO2=0,10CO 2 = 0.10
СО=1,63СО = 1.63
Н2=1,28H 2 = 1.28
O2=0,005O 2 = 0.005
Н2O=0,01H 2 O = 0.01
N2=остальное до 100%N 2 = rest up to 100%
Количество, м3/ч: Vг.э=1319,73Quantity, m 3 / h: V g.E. = 1319.73
Пример 3Example 3
К высокотемпературным исходным продуктам сгорания одновременно добавляют:At the same time, the following are added to the high temperature starting combustion products:
- 400 м3/ч технического азота (или ~40% от объема первоначального производимой готовой контролируемой атмосферы);- 400 m 3 / h of technical nitrogen (or ~ 40% of the volume of the initial manufactured finished controlled atmosphere);
- 9 м3/ч природного газа (или ~7,0% от расхода исходного углеводородного топлива).- 9 m 3 / h of natural gas (or ~ 7.0% of the flow rate of the original hydrocarbon fuel).
Состав и количество готовой азотной контролируемой атмосферы после осуществления способа (об.%):The composition and quantity of the finished nitrogen controlled atmosphere after the implementation of the method (vol.%):
СO2=0,10CO 2 = 0.10
СО=1,59CO = 1.59
Н2=1,25H 2 = 1.25
O2=0,005O 2 = 0.005
Н2O=0,01H 2 O = 0.01
N2=остальное до 100%N 2 = rest up to 100%
Количество, м3/ч: Vг.э=1418,73Amount, m 3 / h: V g.E. = 1418.73
При увеличении добавки природного газа во всех указанных случаях состав готовой азотной контролируемой атмосферы изменится в сторону увеличения количества газов-восстановителей (СО и H2).With an increase in the addition of natural gas in all these cases, the composition of the finished nitrogen-controlled atmosphere will change in the direction of increasing the amount of reducing gases (CO and H 2 ).
Сравнительные составы атмосфер и расходы природного газа по предлагаемому способу и прототипу приведены в таблице.Comparative atmospheric compositions and natural gas costs for the proposed method and prototype are shown in the table.
Для производства 1418,73 м3/ч готовой азотной контролируемой атмосферы по действующей технологии, получаемой на агрегатах “N2” (прототип), потребовалось бы 191,5 м3/ч
Таким образом, внедрение предложенного способа производства азотной контролируемой атмосферы позволит удешевить процесс производства и значительно увеличить количество производимой азотной контролируемой атмосферы при сохранении ее качественных характеристик и одновременном сокращении удельного расхода природного газа.Thus, the introduction of the proposed method for the production of nitrogen-controlled atmosphere will allow to reduce the cost of the production process and significantly increase the amount of nitrogen-controlled atmosphere produced while maintaining its quality characteristics and at the same time reducing the specific consumption of natural gas.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:
1. Авторское свидетельство СССР №965991, кл. С 21 Д 1/17, 1982 г.1. USSR Copyright Certificate No. 965991, cl. S 21 D 1/17, 1982
2. Авторское свидетельство СССР №148079, кл. С 21 Д 1/74, 1962 г.2. Copyright certificate of the USSR No. 148079, class. S 21 D 1/74, 1962
3. Патент Австралии №292412, кл. С10, С21, С22, 1969 г.3. Australian Patent No. 292412, CL C10, C21, C22, 1969
4. Авторское свидетельство СССР №523144, кл. С 21 Д 1 1/74, 1976 г.4. USSR copyright certificate No. 523144, cl. S 21 D 1 1/74, 1976
5. А.А.Шмыков, Б.В.Малышев. Контролируемые атмосферы при термической обработке стали. Машгиз, 1953 г. (Агрегаты для производства защитного газа N2-150П, N2-300П, N2-300ПК, N2-800П, N2-800ПК, N2-1000ПК конструкции института “Стальпроект”, Москва, 1965-1993 г.).5. A.A. Shmykov, B.V. Malyshev. Controlled atmospheres during heat treatment of steel. Mashgiz, 1953 (Units for the production of protective gas N 2 -150P, N 2 -300P, N 2 -300PK, N 2 -800P, N 2 -800PK, N 2 -1000PP design of the Institute "Steelproject", Moscow, 1965- 1993).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136203/02A RU2253683C1 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Method of forming nitrogen-controllable atmosphere |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003136203/02A RU2253683C1 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Method of forming nitrogen-controllable atmosphere |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2253683C1 true RU2253683C1 (en) | 2005-06-10 |
Family
ID=35834516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003136203/02A RU2253683C1 (en) | 2003-12-15 | 2003-12-15 | Method of forming nitrogen-controllable atmosphere |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2253683C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2425895C1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-08-10 | Михаил Павлович Погорелко | Procedure for heating steel with products of hydrocarbon combustion without oxidation and decarbonisation of surface |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU863672A1 (en) * | 1978-11-15 | 1981-09-15 | Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов | Method of producing protecting atmosphere |
| SU1409671A1 (en) * | 1961-12-30 | 1988-07-15 | Н.А.Титов | Method of producing controlled atmosphere |
| SU1604457A1 (en) * | 1988-07-05 | 1990-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт технического и специального строительного стекла | Installation for preparing nitrogen-hydrogen protective atmospheres |
| US5779826A (en) * | 1996-04-19 | 1998-07-14 | The Boc Group, Inc. | Method for forming heat treating atmospheres |
| EP0931842A1 (en) * | 1998-01-22 | 1999-07-28 | Praxair Technology, Inc. | Apparatus for producing heat treatment atmospheres |
-
2003
- 2003-12-15 RU RU2003136203/02A patent/RU2253683C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1409671A1 (en) * | 1961-12-30 | 1988-07-15 | Н.А.Титов | Method of producing controlled atmosphere |
| SU863672A1 (en) * | 1978-11-15 | 1981-09-15 | Уральский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов | Method of producing protecting atmosphere |
| SU1604457A1 (en) * | 1988-07-05 | 1990-11-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт технического и специального строительного стекла | Installation for preparing nitrogen-hydrogen protective atmospheres |
| US5779826A (en) * | 1996-04-19 | 1998-07-14 | The Boc Group, Inc. | Method for forming heat treating atmospheres |
| EP0931842A1 (en) * | 1998-01-22 | 1999-07-28 | Praxair Technology, Inc. | Apparatus for producing heat treatment atmospheres |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ШМЫКОВ А.А. и МАЛЫШЕВ Б.В., Контролируемые атмосферы при термической обработке стали, Москва, Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1953, с.156-164. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2425895C1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-08-10 | Михаил Павлович Погорелко | Procedure for heating steel with products of hydrocarbon combustion without oxidation and decarbonisation of surface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2683744C1 (en) | Method for preparation of ammonia gas and co2 for urea synthesis | |
| RU2726175C1 (en) | Methods and systems for increasing carbon content in cancellous iron in reducing furnace | |
| JP2634717B2 (en) | Method for producing atmosphere for heat treatment and heat treatment apparatus | |
| JP4105786B2 (en) | Steam reforming method | |
| JPH0512283B2 (en) | ||
| FI20185232A1 (en) | Method and apparatus for producing carbon monoxide | |
| CN101284761A (en) | Process for combined preparing methylic alcohol, natural gas for automobile and synthesis ammonia form industrial end gas rich in carbon and hydrogen | |
| JPS5827202B2 (en) | Kangengas no Seihou | |
| JP2008214181A (en) | Method and apparatus for separating hydrogen from oxygen-containing gas stream | |
| CN208430065U (en) | The system of blast furnace gas synthesis ammonia or urea is utilized based on chemical chain reaction | |
| CA1114656A (en) | Process for sintering powder metal parts | |
| EA202193066A1 (en) | OPERATION METHOD OF METALLURGICAL FURNACE | |
| EA202193148A1 (en) | METHOD OF OPERATION OF BLAST FURNACE | |
| GB1585650A (en) | Treatment of coke-oven gas | |
| JP2025510857A (en) | Ammonia NH3-Based Reduction of Metal Oxide-Containing Materials | |
| RU2253683C1 (en) | Method of forming nitrogen-controllable atmosphere | |
| CN101591578B (en) | Process for extracting natural gas from coke-oven gas | |
| KR100247096B1 (en) | Forming heat treating atmopspheres | |
| CN106748655A (en) | It is a kind of efficiently to reduce integrated iron and steel works CO2The method of discharge | |
| US1772652A (en) | Process of synthesizing methane from gases | |
| US2013699A (en) | Process for producing hydrogen and carbon black | |
| US2135695A (en) | Process for producing a mixture of nitrogen and hydrogen | |
| US2578490A (en) | Gas purification | |
| US1794231A (en) | Production of mixtures of nitrogen and hydrogen for ammonia synthesis | |
| EA022439B1 (en) | Process for producing synthesis gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091216 |