專利名稱：部分氧化制造合成氣用的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種主要用于制造合成氣的部分氧化用的燃燒器。
本發(fā)明的燃燒器特別適用于在增壓反應(yīng)器或鍋爐中操作。此外，本發(fā)明的燃燒器能提供燃料和/或如氧的氧化劑的均勻分布。此外，本發(fā)明的燃燒器是模式的，且有易于推斷出的特點(diǎn)。
這樣，無論從時間上看，還是從對于大設(shè)備通常要較高的價格上看，均可節(jié)省調(diào)整設(shè)備所需的開支。
美國專利3，224，679、3989444和3945942介紹了已有技術(shù)。
本發(fā)明的燃燒器包括兩根管道，這兩根管道最好是基本共軸線的，用作供給氧化劑和一種燃料或多種燃料的管路。
氧化劑可為空氣，或者氧氣，或也可用富氧空氣。
烴或煤基混合物這樣的燃料可為氣體，或液體，或也可為懸浮的粉狀顆粒，可呈液相或也可呈氣相，或可為兩相或多相的混合物。
在這兩根管子的每根的出口端可用一打孔的板蓋上，如管子是圓柱形的，例如可采用一圓盤蓋住。
在同一塊板或圓盤上打的諸孔最好應(yīng)相同且均勻間隔開。
打的這些孔可為圓柱狀，或截頭的圓錐狀，或可能帶有用圓柱部分送料的會聚-發(fā)散形狀。
通孔的最小圓截面的直徑d(圓柱體的直徑，或截頭圓錐體的小底面的直徑，或者會聚-發(fā)散部分的頸部直徑)與打孔的圓盤的厚度e之比可為0.01≤d/e≤100最好為
0.1≤d/e≤10兩塊板或兩只圓盤上打的孔數(shù)要相等。里面的板或圓盤上的每只孔要與外面的板或圓盤上的每只孔相對應(yīng)。
此外，兩只對應(yīng)的孔最好要互相面對面且共軸線布置。
兩個直徑，即外圓盤的直徑de和內(nèi)圓盤的直徑di之比為1≤de/di≤10(在di≤100毫米，最好為di≤80毫米時)圓盤或板可用鋼或碳化物、氮化物或氧化物作基底的陶瓷制成。這些難熔的復(fù)合物可用鋁、鎂、硅、鈦或鋯組成，或也可用這些復(fù)合物中的兩種或多種形成的混合物組成。這些復(fù)合物最初可用天然物，如剛玉或堇青石，或用合成的，例如碳化硅。
這些板可用機(jī)加工或模制獲得，或者也可以用稱做為燒結(jié)工藝獲得。
本發(fā)明的一變體是用內(nèi)徑和諸孔的相同的管子接伸在內(nèi)板上的諸孔上，接管的延伸段1為0.1≤1/di≤200最好為0.5≤1/di≤50這些接管的材料要和上面提到的制作板的材料相同。
另外，如果管端與外盤的外表面之間的距離為h，則有0≤h/de≤10更一般地說，本發(fā)明涉及一種用于在加壓下利用一第二流體造成一第一流體的部分氧化的燃燒器。本發(fā)明的燃燒器包括兩根流體輸入管，其中一根在另一根的內(nèi)部。燃燒器更顯著的特征在于每根所述的管子包括一塊板，每塊板上打有一些孔，外管的板上有若干孔，這些孔與內(nèi)板上的孔相對著。
流體可為氣狀流體。至少一塊板的厚度為e，且打有若干孔，它的最小的流通截面有一液力直徑d，這個直徑與板的厚度之比為0.01-100，或者最好為0.1-10，包括極限值時，即為0.01≤d/e≤100最好的話，為0.1≤d/e≤10最好的話，這兩塊板應(yīng)有這樣的特性。內(nèi)板上有若干孔，孔的液力直徑為di，外板上也有若干孔，孔的液力直徑為de，內(nèi)板上的諸孔與外板上的諸孔相對，外板上的孔的液力直徑與內(nèi)板上的孔的液力直徑之比可為1-10，包括極限值時，為1≤de/di≤10可用具有同樣橫截面的各根管子接伸內(nèi)板上的各孔。所述各根管子的延伸段長度1與內(nèi)部的液力直徑之比可為0.1-200，最好為0.5-50，包括極限值時，即0.1≤1/di≤200最好為0.5≤1/di≤50如果接管端部與外板的外表面之間的距離為h，那末，該距離值與外板上的相應(yīng)的圓孔的直徑de之比可為0-10，包括極限值時，即0≤h/de≤10外板上的孔數(shù)要和內(nèi)板上的相等。
至少一根管子為圓柱狀的，相應(yīng)的板可用圓盤狀的。
內(nèi)板上的至少一個孔為如直圓柱狀的旋轉(zhuǎn)狀的，一截頭圓錐體或一可能包括一過渡直段的、會聚-發(fā)散狀的旋轉(zhuǎn)狀。
外板上的其中一個孔可為會聚-發(fā)散狀的，內(nèi)板上的對應(yīng)的孔用一管子接伸，該接管穿入外板上的該孔中，而基本上終止于所述會聚-發(fā)散部分的頸部處。
至少一塊內(nèi)板要包括有冷卻裝置。
至少一塊內(nèi)板或外板要由鋼、用碳化物、氮化物或氧化物做基底的陶瓷組成，這些難熔的復(fù)合物主要由鋁、鎂、硅、鈦或鋯，或也可由這些復(fù)合物中的兩種或多種形成的混合物組成。
本發(fā)明尤其將適用于天然氣或液體油餾分的部分氧化。
經(jīng)過對下面用附圖表示的幾個具體的不限制的實例的說明，將會更好理解本發(fā)明，它的優(yōu)點(diǎn)也將更加顯見了。這些附圖是

圖1表示按照本發(fā)明的一個完整的燃燒器;
圖2是沿著圖1中“2-2”的剖視圖;
圖3表示用于燃燒器上的板的細(xì)節(jié);
圖4表示燃燒器的一個特別實施例，它的板包括一冷卻盒;
圖5至圖9表示不同的、用于本發(fā)明的燃燒器上的板的實施例。
本發(fā)明的燃燒器可用于例如靠用氧使天然氣部分氧化來制造合成氣。
如圖1，燃燒器1包括一固定法蘭2，用其可將燃燒器固定到反應(yīng)器或鍋爐上。
這個燃燒器包括有一將第一氣體輸入的第一管口3和一將第二氣體輸入的第二管口4。在上述情況下，通過第一管口3或第二管口4可輸入氧，天然氣也將經(jīng)過管口4或3輸入。
第一管口連通由第一管道或內(nèi)部管道5的內(nèi)部限定的空間。
內(nèi)部管道5位于第二管道或外部管道6的內(nèi)部。第二管口連通由內(nèi)部管道5的外壁與外部管道6的內(nèi)壁形成的空間。
內(nèi)部管道的端部8有一厚度為ei的板9，這塊稱做為內(nèi)板的板上有一些直徑為di的孔10i，其中只有一些孔在不同的附圖中表示出來，以便皇垢酵忌匣目滋芴唷
外部管道6的端部11有一稱做為外板的板12。
厚度為ee的外板12上有若干直徑為de的孔13e，附圖上只畫出了其中一些。
內(nèi)板9上的每個孔10i與外板12上的孔13e正對著。
這樣，外板12上的孔數(shù)至少等于內(nèi)板9上的孔數(shù)。
最好地，內(nèi)孔的軸線14基本上和對應(yīng)的外孔的軸線15共線。
在表示出內(nèi)部管道5和外部管道6基本上共軸的圖1所示的實例中，外板12外面包圍了一存水腔16，用以循環(huán)冷卻流體。
通過管路17和18提供冷卻流體。
圖3更好地表示了用于本發(fā)明上的幾何尺寸。圖中表示的板19，或是內(nèi)板，或是外板。
在這塊板中，表示出兩個孔20和21，d為其中一孔的流通直徑，e為板19的厚度。
按照本發(fā)明，不管對于內(nèi)板還是外板，會有0.01≤d/e≤100最好為0.1≤d/e≤10按照本發(fā)明，當(dāng)孔的直徑小于100毫米、最好是小于80毫米時，會有1≤de/di≤10圖5至7表示第一或第二板上的若干孔的不同實施例。
在圖5和圖6中，第一板9上的孔22是圓柱形的，而在圖7中，內(nèi)板9上的孔23是呈截頭圓錐體狀。
圖5中的外板12上的各孔24呈截頭圓錐體狀。在圖7中，第二板上的各孔25的形狀是文杜里管的形狀，鑒于流向該孔包括一會聚部分及一緊跟著的發(fā)散部分。在會聚部分和發(fā)散部分的連結(jié)處形成一頸部26。
在圖6中，有一連結(jié)會聚部分與發(fā)散部分的圓柱狀過渡部分27′。
在具有一會聚部分和/或一發(fā)散部分的孔的情況下，所考慮的上述范圍值的直徑是對應(yīng)于最小直徑的頸部的直徑大小。
圖4、8和9所示情況是內(nèi)板9上的各孔中有接管27。在這三個附圖中，外板12上的諸孔28有一會聚-發(fā)散部分28。
在圖4和圖9的情況下，各接管27穿進(jìn)外板12上的各孔28中。
圖4中，板12自身有一存水腔29，利用附加件30形成了流通孔28。
管道31和32用來經(jīng)過存水腔29流通冷卻流體的。
圖4中，接管27有一底部33，利用一螺紋旋塞34將此底部33固定就位，所述旋塞34上有一直徑為di的通路33，用以射出流體流。
在本發(fā)明的一變體中，當(dāng)比值1/di為0.1≤1/di≤200最好為0.5≤1/di≤50時，是有利的。其中1為接管的高度。
在結(jié)合于其他實施例中使用的本發(fā)明的另一變體中，將有0≤h/de≤10其中h是接管的端部與外板12的外表面之間的距離。
權(quán)利要求
1.一種用于在加壓下利用第二流體使第一流體部分氧化的燃燒器，它包括兩根氣體輸入管，其中一根在另一根內(nèi)部，其特征在于每根所述管子包括一塊板，每塊板上打有若干孔，外部管子的板上的孔與內(nèi)部的板上的孔正對著。
2.按照權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于至少一塊所述的板的厚度為e，板上有若干孔，孔的最小流通截面的液力直徑為d，直徑與厚度之比為0.01-100，最好為0.1-10，包括極限值時，即0.01≤d/e≤100最好為0.1≤d/e≤10
3.按照上面權(quán)利要求中的任一條所述的燃燒器，其特征在于所述內(nèi)板上有若干孔，它們的液力直徑為di，所述的外板上有若干孔，它們的液力直徑為de，所述內(nèi)板上的孔與所述外板上的孔正對著，外板上的孔的液力直徑與內(nèi)板上的孔的液力直徑之比值為1-10，考慮到極限值時，即1≤de/di≤10
4.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，其特征在于在內(nèi)板上的各孔中各接伸一根具有相同截面的管子，所述接管長度1與所述內(nèi)部的液力直徑之比值為0.1-200，最好為0.5-50，包括極限值時，即0.1≤1/di≤200最好為0.5≤1/di≤50
5.按權(quán)利要求4所述的燃燒器，共特征在于接管的端部與外板的外表面之間的距離為h，這個距離與外板上對應(yīng)的孔的直徑de之比值為0-10，包括極限值時，即1≤h/de≤10
6.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，其特征在于外板上的孔數(shù)和內(nèi)板上的相等。
7.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，其特征在于至少一根所述的管子是圓柱形的，相應(yīng)的板是圓盤狀的。
8.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，其特征在于在內(nèi)板或外板上的至少一個所述的呈如直圓柱、截頭圓錐體或可能包括一過渡直段的會聚-發(fā)散部分的旋轉(zhuǎn)狀。
9.按照權(quán)利要求8所述的燃燒器，其特征在于外板上的孔呈會聚-發(fā)散形，內(nèi)板上對應(yīng)的孔中接伸一管子，所述接管穿進(jìn)外板上的孔中，并基本上終止于所述會聚-發(fā)散部分的頸部處。
10.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，其特征在于還包括用于冷卻至少一塊所述板的裝置。
11.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，其特征在于至少一塊所述的板由鋼或用碳化物、氮化物或氧化物作基底的陶瓷組成，這些難熔復(fù)合物可由鋁、鎂、硅、鈦，或也可由鋯，或由這些復(fù)合物中的兩種或多種形成的混合物組成。
12.按照前面權(quán)利要求中任一條所述的燃燒器，用于天然氣的部分氧化。
13.按照權(quán)利要求1至11中任一條所述的燃燒器，用于液體石油餾分的部分氧化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于在加壓下用第二流體使第一流體部分氧化的燃燒器。這種燃燒器包括兩根流體輸入管，其中一根在另一根的內(nèi)部。在這種燃燒器中，每根管子有一塊板，每塊板上有若干孔，外部管子的板上的諸孔與內(nèi)部板上的諸孔正對著。
文檔編號F23D14/22GK1030292SQ8810408
公開日1989年1月11日 申請日期1988年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1987年6月30日
發(fā)明者丹格·維·耿, 阿蘭·弗熱爾, 保羅·加托, 貝爾納·普森 申請人:法國石油研究所