ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологическая схема опытно-промышленной установки по окислению азота в плазме из "Плазма в химической технологии" В реакционной камере плазмотрона воздух нагревался за счет энергии электрической дуги до температур, при которых происходил синтез -окиси азота. Из реакционной камеры- нитрозный газ попадал в закалочную камеру, где смешиваясь с холодным газом, охлаждался до температуры порядка 2000° К. После этого газ охлаждался в трубчатом теплообменнике и поступал на переработку. Отбор проб газа на анализ производился после закалочного устройства плазменного реактора. [c.97] Электрическая схема опытно-промышленной установки представлена на рис. 24. Непосредственным источником питания плазмотрона служил генератор постоянного тока типа П 152-8К мощностью 750 кет с номинальным напряжением 600 в и силой тока 1138 а. Возбуждение генератора — независимое, с легкой противокомпаунд-ной обмоткой. Пределы регулирования напряжения холостого хода 70—700 в. [c.97] Регулирование напряжения на зажимах генератора осуществлялось с помощью реостата возбуждения. Возбудителем- генератора П 152-8К служил генератор ПН-205 мощностью 47 кет компаундного типа, находящийся на одном валу с генератором П 152-8К. Генератор и возбудитель генератора приводились во вращение синхронным двигателем типа СД 13-52-6 мощностью 800 кет с напряжением в статорной обмотке 6000 е. Для возбуждения ротора двигателя был установлен генератор постоянного тока типа П 71-2 мощностью И кет с самовозбуждением, который приводился в движение двигателем СД 13-52-6 через ременную передачу. [c.98] Отрицательный полюс генератора П 152-8К подключался к катоду плазмотрона, а положительный полюс — к аноду. Анодная линия генератор-плазмотрон разветвлялась на две линии одна подсоединялась к дежурному аноду плазмотрона, другая — к основному аноду. На линии, идущей к вспомогательному айоду, находился контактор, балластный реостат и дроссельная катушка. Контактор был. предназначен для отключения цепи вспомогательный анод — плазмотрон после перехода дуги с вспомогательного анода на основной. [c.98] Питание контактора постоянным током осуществлялось от генератора ПН-205. Для зажигания дуги использовался высокочастотный стартер дуги, устройство которого описано выпге. Устройство защиты источника питания и стартера плазмотрона представляло собой индукционно-емкостный фильтр. [c.98] Для измерения тока и напряжения электрической дуги плазмотрона установлены амперметр и вольтметр. Питание постоянным током магнитной катушки-соленоида, предназначенной для вращения электрической дуги, осуществлялось от селенового выпрямителя. [c.98] При эксплуатации опытно-промышленной установки по получению окиси азота в воздушной плазме исследована зависимость выходов окиси азота от температуры при закалке окиси азота воздухом или частью нитрозного газа, рециркулирующего в системе. Результаты экспериментов, характеризующие работу опытно-промышленного плазменного реактора мощностью 500 кет, представлены в табл. 17. Объемная скорость газа в этих опытах была равна 2 X 10 нм м ч. [c.100] Условия протекания процесса синтеза окиси азота из воздуха в лабораторном и опытно-промышленном масштабах в первом приближении были подобными. Изменение среднемассовой температуры воздушной плазмы достигалось изменением силы тока электрической дуги с помощью сопротивления балластного реостата, включенного в цепь дуги. В ходе исследований послезакалочная температура поддерживалась около 2000° К изменением расхода закалочного газа. Послезакалочная температура измерялась с помощью вольфрам-молибденовой термопары и милливольтметра. [c.100] Недостаточно высокие выходы окиси азота объясняются некачественным смешением воздуха с плазмой и неравномерным распределением температур по всей массе газа. [c.100] Сужением к выходу плазменной струи. В этом случае поток воздуха, поступающего в камеру, радиально эжек-тировался плазменной струей и вступал в тесный контакт с электрической дугой в выходном канале малого сечения. При этом достигалось хорошее перемешивание воздуха с плазмой, равномерное распределение температур по всему потоку газа, быстрый нагрев газа и значительное уменьшение времени контакта воздуха с плазмой, примерно, до 10 сек. Далее. газовый поток с большой скоростью поступал в закалочную камеру. В результате чего, содержание окиси азота в газе, полученном непосредственно из воздуха, достигало 5—5,5% об. [c.102] С целью отработки работоспособной конструкции плазмотрона авторами был испытан плазмотрон коаксиального типа мощностью 500—600 кет постоянного тока с магнитной стабилизацией электрической дуги (рис. 6). Работа плазмотрона мощностью 500 кет протекала при силе тока на дуге 900—1100 а и при одновременном воздействии на дугу сильного магнитного поля порядка 10— 15 тыс. эрстэд. В процессе эксплуатации установки поддерживался следующий постоянный режим расход газа — 200 нм ч, мощность на дуге — 510 кет, сила тока — 1200 а, напряжение на дуге — 425 в, падение напряжения на балластном реостате — 235 в, коэффициент полезного действия плазмотрона — примерно 0,7, среднемассовая температура плазмы — примерно 3400° К. [c.102] В процессе длительной эксплуатации (28—30 ч) системы содержание 01 1си азота в выходящем газе достигало 4— 4,5%, а эрозия электродов в окислительной среде воздушной плазмы не была обнаружена. [c.102] Технологические и электрические параметры плазмотрона легко и плавно регулировались. [c.102] Вернуться к основной статье